大学物理课件集成运算放大电路.PPT
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1、4.1 直接耦合放大器 在自动控制和自动测量等装置中,首先在自动控制和自动测量等装置中,首先将一些参数(如温度、转速等)用传感器将一些参数(如温度、转速等)用传感器(热电偶、测速装置、光电元件等)转变为(热电偶、测速装置、光电元件等)转变为电信号,而这些电信号是很微弱的,一般只电信号,而这些电信号是很微弱的,一般只有毫伏级,且变化极为缓慢或极性往往固定有毫伏级,且变化极为缓慢或极性往往固定不变(直流信号),必须加以放大才能输出不变(直流信号),必须加以放大才能输出至控制机构,对于这些信号必须通过直接耦至控制机构,对于这些信号必须通过直接耦合放大器放大合放大器放大。4.1 直接耦合放大器 1频率
2、响应好,可以放大变频率响应好,可以放大变化缓慢的交流信号,也可以放化缓慢的交流信号,也可以放大直流信号。大直流信号。4.1.1 直接耦合放大器的特点直接耦合放大器的特点 2前后级静态工作点相互影前后级静态工作点相互影响,前后级直流电平必须正确响,前后级直流电平必须正确配合才能保证三极管工作在放配合才能保证三极管工作在放大区。大区。4.1 直接耦合放大器 解决前后级直流电平配合的方法解决前后级直流电平配合的方法:4.1 直接耦合放大器 解决前后级直流电平配合的方法解决前后级直流电平配合的方法:4.1.2 零点漂移零点漂移 4.1 直接耦合放大器 在直流放大器中,将放大器的输入端在直流放大器中,将
3、放大器的输入端短路(无输入信号),放大器的输出电压短路(无输入信号),放大器的输出电压也会偏离原来的起始值而发生忽大忽小、也会偏离原来的起始值而发生忽大忽小、忽快忽慢的电压波动,这种现象称零点漂忽快忽慢的电压波动,这种现象称零点漂移。而且放大器级数愈多,放大倍数愈大,移。而且放大器级数愈多,放大倍数愈大,零点漂移现象也愈严重。零点漂移现象也愈严重。 衡量一个放大器零点漂移的大小,只衡量一个放大器零点漂移的大小,只看其输出端漂移电压的大小是不全面的,看其输出端漂移电压的大小是不全面的,还必须考虑放大器的放大倍数。因此零漂还必须考虑放大器的放大倍数。因此零漂一般都是将放大器的输出漂移电压折合到一般
4、都是将放大器的输出漂移电压折合到输入端来衡量的。即:输入端来衡量的。即:4.1.2 零点漂移零点漂移 4.1 直接耦合放大器 4.1.2 零点漂移零点漂移 产生零点漂移的原因很多,例如电源电压的波产生零点漂移的原因很多,例如电源电压的波动,三极管参数随温度变化等。实践证明,三极管动,三极管参数随温度变化等。实践证明,三极管参数随温度变化是造成零点漂移的主要因素。参数随温度变化是造成零点漂移的主要因素。4.1 直接耦合放大器 由于硅管的反向饱和电流比锗管小得多,热由于硅管的反向饱和电流比锗管小得多,热稳定性能较好,因此在直流放大器中多采用硅管。稳定性能较好,因此在直流放大器中多采用硅管。在多级直
5、流放大器中,第一级的零点漂移对整个在多级直流放大器中,第一级的零点漂移对整个放大器的零点漂移影响最大,故减小前级放大器放大器的零点漂移影响最大,故减小前级放大器的零点漂移是至关重要的,而克服零点漂移最有的零点漂移是至关重要的,而克服零点漂移最有效的电路为差动放大电路。效的电路为差动放大电路。 4.2 差动放大电路 4.2.1 基本差动放大电路基本差动放大电路 由于电路对称,当输由于电路对称,当输入信号为入信号为0时,两管电流时,两管电流相等,两管的集电极电位相等,两管的集电极电位也相等,所以输出电压为也相等,所以输出电压为0。当温度变化时引起三。当温度变化时引起三极管参数变化,使每个三极管参数
6、变化,使每个三极管集电极电位同时发生极管集电极电位同时发生漂移,两集电极电压的变漂移,两集电极电压的变化是相互抵消的。化是相互抵消的。1差模输入差模输入 差模输入是指两输入信号大小相等而极性相反差模输入是指两输入信号大小相等而极性相反4.2 差动放大电路 4.2.1 基本差动放大电路基本差动放大电路 4.2 差动放大电路 4.2.1 基本差动放大电路基本差动放大电路 2共模输入共模输入 共模输入是指两个输入信号大小相等且极性也相同共模输入是指两个输入信号大小相等且极性也相同 4.2 差动放大电路 4.2.1 基本差动放大电路基本差动放大电路 4.2 差动放大电路 4.2.1 基本差动放大电路基
7、本差动放大电路 在电路完全对称的情况下,差动放大电路双在电路完全对称的情况下,差动放大电路双端输出时共模电压放大倍数等于零,即差动放大端输出时共模电压放大倍数等于零,即差动放大电路对共模信号无放大作用。为了衡量差动放大电路对共模信号无放大作用。为了衡量差动放大电路抑制零漂的效果,我们引入共模抑制比这一电路抑制零漂的效果,我们引入共模抑制比这一定量指标。定量指标。2共模输入共模输入 4.2 差动放大电路 4.2.1 基本差动放大电路基本差动放大电路 3任意输入信号任意输入信号 ; 4.2 差动放大电路 4.2.2 长尾式差动放大电路长尾式差动放大电路 4.2.2 长尾式差动放大电路长尾式差动放大
8、电路 4.2 差动放大电路 1静态分析静态分析 4.2 差动放大电路 4.2.2 长尾式差动放大电路长尾式差动放大电路 4.2 差动放大电路 4.2.2 长尾式差动放大电路长尾式差动放大电路 求静态工作点。求静态工作点。解:解:例例4-1如图所示,已知:,如图所示,已知:,2动态分析动态分析 (1)共模输入信号)共模输入信号 4.2 差动放大电路 4.2.2 长尾式差动放大电路长尾式差动放大电路 由于电路对称,因由于电路对称,因此长尾式差动放大电路此长尾式差动放大电路双端输出时,其共模输双端输出时,其共模输出电压等于零。出电压等于零。 若长尾式差动放若长尾式差动放大电路单端输出,相大电路单端输
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- 关 键 词:
- 大学物理 课件 集成 运算 放大 电路